作者logs ( )
看板Chemistry
标题[问题] 弱酸 + 弱硷 pH 计算?
时间Fri Dec 18 15:55:05 2015
有一个弱酸 HA <--> H+ + A- K = Ka = [H+][A-]/[HA]
加上一弱硷 B- + H2O <--> HB + OH- K = Kb = [HB][OH-]/[B-]
Ka =/= Kb
混合溶液,弱酸在开始酸硷平衡前,浓度为 a (M)
弱硷在开始酸硷平衡前,浓度为 b (M)
请问要怎麽计算达平衡时的 pH 值?
不考虑活性(离子强度)等问题、也没有酸硷中和之外的化学反应
---===--- 以下是我所尝试过的方法 ---===---
尝试一:全部加在一起
HA + B- + H2O <--> H+ + OH- + A- + HB
a-x b-x x x x x
这个还没算就知道有问题了,[H+] 不可能"必定"等於 [OH-]
尝试二:如下,把全部反应式列出来计算,会变得很复杂,连数值解都很麻烦
到底要怎麽算才对呢?
目标:只要能得到 pH = f(a,b) 就可以了,至少 f(a,b) 不要太复杂
HA <--> H+ + A-
a-x x-w x (a-x)Ka = x(x-w) ..... eq.1
B- + H2O <--> HB + OH-
b-y y y-w (b-y)Kb = y(y-w) ..... eq.2
H2O <--> H+ + OH-
x-w y-w Kw = (x-w)(y-w) ..... eq.3
由质量守恒可知: a >= x > 0 以及 b >= y > 0
不过 w 就不一定了:
一般 a b 够大时,产生多余的 H+ 或 OH- 要重新水合回 H2O,此时w>0
但是当 a b 太小时,水反而要解离以补足 H+ 或 OH-,这个时候 w<0
为了满足 Kw = 10^-14,假设正常实验参数的数量级 a~b~O(10^-2) >>>>> O(10^-7)
可想而知在数量级上 x≒w 或者 y≒w
这导致一些简化的手段会失效,让联立方程式只能走硬解的途径
因此不知道该怎麽算了?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 122.121.79.28
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Chemistry/M.1450425308.A.726.html